Question

【題目】小明利用最大刻度值為2.5mL的一次性注射器等器材，對大氣壓的值進行測量，實驗步驟如下：
a．先將活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔；
b．用細繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動注射器筒，如圖所示．當注射器中的活塞開始滑動時，記下彈簧測力計的示數為5.5N；
c．測出注射器全部刻度的長度為5cm；
d．根據測量數據，算出大氣壓的值．

（1）實驗所用的測量工具有和 ．
（2）根據實驗數據計算出的大氣壓強是Pa．
（3）小明發現，同學們在做此實驗時測得的大氣壓值誤差較大，對此小明與同學找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體；②活塞與注射器筒壁間有摩擦；原因①會使測量值；原因②會使測量值（選填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

【答案】
（1）彈簧測力計；刻度尺
（2）1.1×105
（3）偏小；偏大
【解析】解：（1）該實驗的實驗原理是：p= ，實驗中要測出大氣壓力，因此要用到彈簧測力計；同時也要測出注射器的長度，因此要用到刻度尺．所以需要的測量工具為彈簧測力計和刻度尺；（2）注射器容積為V=2.5ml，即2.5cm3 ． 注射器全部刻度的長度L=5cm，因為注射器為圓柱體，其橫截面積S= = =0.5cm2=5×10﹣5m2；實驗時，彈簧測力計的示數F=5.5N，這就是大氣對活塞的壓力，因此大氣壓強P= = =1.1×105pa；（3）活塞與注射器筒壁不完全密封，橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體，都會使拉力變小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏小；活塞與注射器筒壁間有摩擦會導致測量值大于真實值．
所以答案是：（1）彈簧測力計； 刻度尺； （2）1.1×105；（3）偏小； 偏大．
【考點精析】關于本題考查的大氣壓強的測量方法，需要了解大氣壓強的測量：大氣壓強實驗是1643年意大利科學家托里拆利首先做出的，托里拆利實驗也證明了自然界中真空的存在 1標準大氣壓 = 760 mmHg = 1.01×105Pa,即P0 = 1.01×105 Pa .它大約相當于質量為1kg的物體壓在1 cm2 的面積上產生的壓強才能得出正確答案．